成年小鼠的嗅觉行为测试

摘要

啮齿类动物嗅觉系统具有基本而独特的特性，这使其在生物学研究中受到日益广泛的关注。因此，也需要一种相对简单的功能评估方法。本文描述了用于表征小鼠嗅觉敏感性和偏好的高灵敏度检测方法。

摘要

啮齿类动物的嗅觉系统正日益引起科学家的关注，部分原因在于其具有高度保守且易于研究的神经环路，因此成为系统生物学的研究对象之一。此外，该系统在生物体整个生命周期中持续生成新神经元的独特能力，也使其成为发育生物学和再生生物学研究的理想模型。这些研究需求促使人们需要一种快速且可靠的嗅觉功能评估方法。目前许多嗅觉功能检测方法较为复杂、结果变异性大，或并非专门为小鼠设计。此外，一些检测方法对记忆缺陷和嗅觉功能障碍均敏感，导致实验结果难以准确解读。

本文介绍了一套简单的测试方法，旨在识别嗅觉敏感性和偏好的缺陷。首先，通过初步的一般健康评估，筛选出适合进一步测试的动物。其次，将小鼠暴露于不同浓度的气味中，以确定是否存在感知阈值的差异。第三，向小鼠呈现多种气味刺激，包括具有吸引力和厌恶性的气味，以评估其嗅觉偏好。这些简单的研究方法可使不同资源条件和专业技术水平的实验室均能开展对嗅觉行为的初步表征分析。

方案

一般健康检查

更全面的常规健康检查相关内容可参见 Jacqueline Crawley 优秀的动物行为表型分析资源， 我的小鼠出了什么问题？ ¹我们首先采用改良的观察性测试组合来评估受试者的一般健康状况。该测试组合包含塞缪尔·欧文（Samuel Irwin）综合评估方案中的项目。² 快速识别出不适合进一步测试的个体。简言之，改良版检测程序可识别出存在身体异常（如严重体重过轻或过重、毛发凌乱、呼吸困难）或表现出异常姿态、运动能力或行为的动物，这些均可能是疾病的临床表现。任何能够类似地识别出不健康个体的初步评估方法均适用。

还需要注意的是，在进行一般健康检查以及后续各项测试时，均以人道方式对待动物。由于这些测试不涉及任何可能引起疼痛的操作，因此无需使用麻醉或镇痛剂。

嗅觉敏感性测试

本实验旨在检测两组小鼠（例如野生型与突变型动物组）之间嗅觉敏感性的差异。实验中需制备多种浓度梯度的气味溶液。一只未经训练的小鼠将对其中一种浓度的气味进行探索，记录其在3分钟内的总探索时间。使用不同未经训练的个体测试多种浓度的气味，利用各组小鼠的总探索时间数据绘制剂量-反应曲线。测试过程应由两名研究人员共同完成，其中一人需对受试动物的基因型和/或实验条件保持盲态。

讨论

上述测试可用于快速、可靠地评估基本的嗅觉功能。然而，不应忽视的是，这种可靠性依赖于受试对象的正确选择和准备。患病或处于其他功能障碍状态的动物通常不适合作为稳定的测试对象。此外，受试动物的适应（驯化）过程至关重要。我们发现，在适应过程中使用多个笼子，有助于动物适应实验人员的操作以及环境的变化。我们还发现，短于规定时间的适应期不足以有效降低动物的焦虑水平。焦虑的动物往往表现出不可预测的行为反应，可能掩盖真实的差异。

在实际的小鼠测试中，不仅在采集数据时需要保持一致性，在分析受试动物的行为时也同样重要。我们发现，仅将受试小鼠的鼻尖距离滤纸小于<1 mm 的时间计入总的探索时间是较为有效的方法。此外，咬或咀嚼滤纸等行为不应计入总的探索时间。另外，对于具有吸引力的气味，潜伏期时间也可作为一个有用的指标。不同遗传背景的小鼠可能需要对气味进行不同的稀释，以便在对照组和实验组之间实现有效的区分。配对时也必须确保性别和年龄相匹配。我们发现，在对未经训练的小鼠进行正式实验测试之前，先在与对照组相似的受试动物上通过经验确定合适的气味稀释度是很有帮助的。最后，选择这些测试的目的在于尽量减少其他认知.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
2-甲基丁酸	试剂	Sigma-Aldrich	W269506	使用浓度：9.16 × 10-1 – 10-8 H中的M20)
纯香草精	试剂	McCormick & Co.	n/a	使用浓度：10-1 – 10-5 稀释（在 H2O 中）
花生酱（Skippy，超粗粒）	试剂	联合利华	n/a	使用浓度：10%（w/v），矿物油中
肉桂提取物	试剂	麦科密克 & Co.	n/a	使用浓度：10-1 – 10-5 稀释（在 H20)
矿物油，轻质	试剂	Fisher Scientific	O121-1	使用浓度：N/A